WikiDer > Видимый горизонт
В общая теория относительности, видимый горизонт поверхность, которая является граница между лучами света, направленными наружу и движущимися наружу, и лучами, направленными наружу, но движущимися внутрь.
Видимые горизонты не являются инвариантными свойствами объекта. пространство-время, и, в частности, они отличаются от горизонты событий. В пределах видимого горизонта свет не движется во внешнем направлении, это контрастирует с горизонтом событий, где в динамическом пространстве-времени могут быть исходящие световые лучи вне видимого горизонта (но все же внутри горизонта событий). Видимый горизонт - это местный понятие границы черной дыры, тогда как горизонт событий является глобальным понятием.
Понятие горизонта в общей теории относительности тонкое и зависит от тонких различий.
Определение
Понятие «видимый горизонт» начинается с понятия захваченная нулевая поверхность. А (компактный, ориентируемый, космический) поверхность всегда имеет два независимых направления вперед по времени, легкий, нормальный направления. Например, (космический) сфера в Пространство Минковского имеет светоподобные векторы, направленные внутрь и наружу в радиальном направлении. В Евклидово пространство (т.е. плоские и не подверженные гравитационным эффектам), направленные внутрь светоподобные векторы нормали сходятся, в то время как направленные наружу светоподобные векторы нормали расходятся. Однако может случиться так, что и светоподобные векторы нормали, направленные внутрь и наружу, сходятся. В таком случае поверхность называется в ловушке.[1] Видимый горизонт является самой удаленной из всех захваченных поверхностей, также называемой «гранично-внешней захваченной поверхностью» (MOTS).
Отличия от (абсолютного) горизонта событий
В контексте черных дыр термин горизонт событий относится почти исключительно к понятию "абсолютный горизонт". Похоже, возникает большая путаница в отношении различий между видимым горизонтом (AH) и горизонтом событий (EH). В общем, эти два понятия не обязательно должны быть одинаковыми. Например, в случае возмущенной черной дыры EH и AH обычно не совпадают, пока колеблется любой горизонт.
В принципе, горизонты событий могут возникать и развиваться в абсолютно плоских областях пространства-времени, не имеющих внутри черной дыры, если полая сферически-симметричная тонкая оболочка материи схлопывается в вакуумном пространстве-времени. Внешний вид оболочки - это часть пространства Шварцшильда, а внутренняя часть полой оболочки - это в точности плоское пространство Минковского. Боб Героч указал, что если все звезды в Млечном Пути постепенно сгруппируются по направлению к центру Галактики, сохраняя при этом пропорциональные расстояния друг от друга, все они попадут в свой общий радиус Шварцшильда задолго до того, как им придется столкнуться.
Внутри видимого горизонта всегда есть черная дыра, в отличие от горизонта событий.[нужна цитата]
В простой картине коллапса звезды, ведущего к образованию черной дыры, горизонт событий формируется перед видимым горизонтом.[2] Когда черная дыра оседает, два горизонта сближаются и асимптотически становятся одной и той же поверхностью. Если AH существует, он обязательно находится внутри EH.
Видимые горизонты зависят от "нарезка"пространства-времени. То есть расположение и даже существование видимого горизонта зависит от того, как пространство-время делится на пространство и время. Например, можно разрезать геометрию Шварцшильда таким образом, чтобы нет видимый горизонт всегда, несмотря на то, что горизонт событий определенно существует.[3]
Смотрите также
- Абсолютный горизонт
- Черная дыра
- Космологический горизонт
- Горизонт событий
- Горизонт частиц
- Захваченная нулевая поверхность
- Эргосфера
- Горизонт Коши
- Решение Рейсснера – Нордстрема
- Фотонная сфера
- Горизонт смерти
- Обнаженная особенность
Рекомендации
- ^ Иван Бут (2005). «Границы черной дыры». Канадский журнал физики. 83 (11): 1073–1099. arXiv:gr-qc / 0508107. Bibcode:2005CaJPh..83.1073B. Дои:10.1139 / p05-063. S2CID 119350115.
- ^ С. В. Хокинг и Г. Ф. Р. Эллис (1975). Крупномасштабная структура пространства-времени. Издательство Кембриджского университета.
- ^ Уолд, Роберт М. и Айер, Вивек (декабрь 1991 г.). «Поверхности-ловушки в геометрии Шварцшильда и космическая цензура». Phys. Ред. D. Американское физическое общество. 44 (12): R3719 – R3722. Bibcode:1991ПхРвД..44.3719Вт. Дои:10.1103 / PhysRevD.44.R3719. PMID 10013882.
